一种MTC终端通信方法技术

技术编号:19752231 阅读:34 留言:0更新日期:2018-12-12 05:56
本发明专利技术实施例提供一种MTC终端通信方法,包括:若当前信道信噪比大于或等于预设阈值,则进入传输状态;否则,进入休眠状态;其中,预设阈值是基于MTC终端的能效函数的最大值获取的。本发明专利技术实施例提供的一种MTC终端通信方法,通过基于能效函数求取的预设阈值,与当前信道信噪比进行比较,进而实现MTC终端状态的转换,通过调整传输过程,牺牲部分有效容量换取能耗的降低,在保证MTC终端正常通信的基础上,提高MTC终端能效,延长MTC终端的电池寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种MTC终端通信方法
本专利技术实施例涉及无线通信
,尤其涉及一种MTC终端通信方法。
技术介绍
随着物联网的迅猛发展,MTC(Machine-TypeCommunication,机器类型通信)作为物联网的重要组成部分,越来越受到人们的关注。MTC是近几年无线通信领域的热门发展方向,是第五代无线通信(5G)的典型场景之一,其应用场景囊括了医疗保健系统、智能电网、紧急和灾难响应,以及无线传感器网络和物联网(IoT)。此外,MTC终端的一个主要特征是能够在没有人为干预的情况下自主运行数年甚至数十年。预计到2020年,将有超过5000万个具有各种服务质量(QoS)要求的MTC终端连接到通信网络,这带来了一系列新的挑战,例如通信网络将必须面临接入拥塞和前所未有的能耗问题。考虑到大量MTC场景的特点是连入大量电池使用寿命较长的设备,5G网络的能效(EE)预计需提高100倍。因此,无线通信领域迫切需要一个基于MTC终端的节能通信方案。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种MTC终端通信方法,用以解决现有的大量接入网络的MTC终端的能耗问题。一方面,本专利技术实施例提供一种MTC终端通信方法,包括:若当前信道信噪比大于或等于预设阈值,则进入传输状态;否则,进入休眠状态;其中,预设阈值是基于MTC终端的能效函数的最大值获取的。另一方面,本专利技术实施例提供一种MTC终端通信系统,包括:通信单元,用于若当前信道信噪比大于或等于预设阈值,则进入传输状态;否则,进入休眠状态;其中,预设阈值是基于MTC终端的能效函数的最大值获取的。又一方面,本专利技术实施例提供一种MTC终端通信设备,包括处理器、通信接口、存储器和总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过总线完成相互间的通信,处理器可以调用存储器中的逻辑指令,以执行如前所述的MTC终端通信方法。再一方面,本专利技术实施例提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如前所述的MTC终端通信方法。本专利技术实施例提供的一种MTC终端通信方法,通过基于能效函数求取的预设阈值,与当前信道信噪比进行比较,进而实现MTC终端状态的转换,通过调整传输过程,牺牲部分有效容量换取能耗的降低,在保证MTC终端正常通信的基础上,提高MTC终端能效,延长MTC终端的电池寿命。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术中一种MTC终端系统的结构示意图;图2为本专利技术实施例的一种MTC终端通信方法的流程示意图;图3为本专利技术实施例的一种MTC终端通信系统的结构示意图;图4为本专利技术实施例的一种MTC终端通信设备的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。图1为现有技术中一种MTC终端系统的结构示意图,基于图1所示的MTC终端系统,本专利技术实施例提出了一种MTC终端通信方法,通过调整传输过程,牺牲部分有效容量换取能耗的降低。此处的有效容量,表示一个固定Qos约束θ条件下可支持的最大数据到达速率。为了在延迟中断概率约束的条件下提升MTC终端能效,发射机始终寻求在信道状态良好的情况下进行发射,并且在系统正在经历深度衰落时选择保持沉默,进入休眠状态。由于大规模MTC的特点是传输相对较少量的对延迟不敏感数据,而且MTC终端对节能有着高要求,参考图2,本专利技术实施例提出一种方法,包括:201,若当前信道信噪比大于或等于预设阈值,则进入传输状态;否则,进入休眠状态。具体地,MTC终端将获取的当前信道信噪比与预设阈值进行比较,若当前信道信噪比大于或等于预设阈值,确认当前信道条件良好,进入传输状态。此处,传输状态下,MTC终端在具备数据发送需求时,执行数据发送操作。若当前信道信噪比小于预设阈值,确认当前信道条件较差,进入休眠状态。此处,休眠状态下,MTC终端不执行数据发送操作。其中,预设阈值是基于MTC终端的能效函数的最大值获取的。此处,能效函数用于表征MTC终端的能效(EE,Energyefficiency),能效即MTC终端消耗每单位能量可以传输的比特数。将能效函数的最大值作为目标函数,求解能效最大时对应的信噪比,并将能效最大时对应的信噪比作为预设阈值,以便于对MTC终端能效进行优化。本专利技术实施例中,通过基于能效函数求取的预设阈值,与当前信道信噪比进行比较,进而实现MTC终端状态的转换,通过调整传输过程,牺牲部分有效容量换取能耗的降低,在保证MTC终端正常通信的基础上,提高MTC终端能效,延长MTC终端的电池寿命。基于上述实施例,一种MTC终端通信方法,201,若当前信道信噪比大于或等于预设阈值,则进入传输状态;否则,进入休眠状态,之前还包括:基于MTC终端的有效容量和平均功率获取MTC终端的能效函数;将能效函数的最大值对应的信噪比作为预设阈值。其中,MTC终端的有效容量是指一个固定的Qos约束θ条件下MTC终端可支持的最大数据到达速率,Qos为服务质量;MTC终端的平均功率是指MTC终端处于传输状态下的功率和处于休眠状态下的功率在时间分布上的平均值。进一步地,基于MTC终端的有效容量和平均功率获取MTC终端的能效函数,具体包括:根据下式获取MTC终端的能效函数:式中,EE为MTC终端的能效,α(c)(θ)为MTC终端的有效容量,Ptotal为MTC终端的平均功率。其中,平均功率Ptotal表达式:Ptotal=Pc+ptrPtr+pidlePidle;式中,Pc为MTC终端的基础电路消耗功率,ptr为MTC终端处于传输状态的概率,Ptr为MTC终端的传输状态功率,pidle为MTC终端处于休眠状态的概率,Pidle为MTC终端的休眠状态功率。有效容量α(c)(θ)表达式如下:式中,θ为Qos约束,Ts为衰落时间块长度,为信道容量,信道容量表达式如下:式中,s[n]为基于香农定理得到的信道容量,信道容量即信道能无错误传送的最大信息率。信道容量s[n]表示式如下:其中,Ts为衰落时间块长度,Bc为信道带宽,Ptr为传输功率,PL为路径损耗,N0为噪声功率密度,为某衰落时间块内信道信噪比。将上述平均功率Ptotal表达式、有效容量α(c)(θ)表达式、信道容量表达式和信道容量s[n]表示式代入MTC终端的能效函数,得到能效函数如下:式中,EE为MTC终端的能效,θ为Qos约束,Ts为衰落时间块长度,γ0为预设阈值,fγ(γ)为归一化的信道功率增益概率密度函数,Bc为信道带宽,Ptr为传输功率,PL为路径损耗,N0为噪声功率密度,为某衰落时间块内信道信噪比,Pc为基础电路消耗功率,Ptr为传输状态功率,Pidle为休眠状态功率。预设阈值γ0可通过对上式进行最大化求解得到。由上式可知,预设阈值γ0本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种MTC终端通信方法,其特征在于,包括:若当前信道信噪比大于或等于预设阈值,则进入传输状态;否则,进入休眠状态;其中,所述预设阈值是基于所述MTC终端的能效函数的最大值获取的。

【技术特征摘要】
1.一种MTC终端通信方法,其特征在于,包括:若当前信道信噪比大于或等于预设阈值,则进入传输状态;否则,进入休眠状态;其中,所述预设阈值是基于所述MTC终端的能效函数的最大值获取的。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述若当前信道信噪比大于或等于预设阈值,则进入传输状态;否则,进入休眠状态,之前还包括:基于所述MTC终端的有效容量和平均功率获取所述MTC终端的能效函数;将所述能效函数的最大值对应的信噪比作为所述预设阈值。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于所述MTC终端的有效容量和平均功率获取所述MTC终端的能效函数,具体包括:根据下式获取所述MTC终端的能效函数:式中,EE为MTC终端的能效,α(c)(θ)为MTC终端的有效容量,Ptotal为MTC终端的平均功率。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述平均功率通过下式获取:Ptotal=Pc+ptrPtr+pidlePidle;式中,Pc为MTC终端的基础电路消耗功率,ptr为MTC终端处于传输状态的概率,Ptr为MTC终端的传输状态功率,pidle为MTC终端处于休眠状态的概率,Pidle为MTC终端的休眠状态功率。5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述有效容量通过下式获取:式中,θ为Qos约束,Ts为衰落时间块长度,为信道容量:式中,s[n]为基于香农定理得到的信道容量。6...

【专利技术属性】
技术研发人员:侯延昭陶小峰邹林琳
申请(专利权)人:北京邮电大学
类型:发明
国别省市:北京,11

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1